两种棉铃虫组织蛋白酶B抑制因子的纯化及性质研究

论文摘要

在动植物组织中,广泛存在着抑制蛋白酶分解活性的物质,这种物质被称为蛋白酶抑制因子（proteinase inhibitor,PI）,棉铃虫组织蛋白酶B（Helicoverpa armigera cathepsin B,HCB）抑制因子是其中重要的一种。许多研究表明,从植物中提取到的组织蛋白酶B抑制因子,可以明显抑制组织蛋白酶B的活性,从而阻滞昆虫的生长和发育,最终达到杀虫的效果。因此,HCB抑制因子的研究具有良好的应用前景。 棉铃虫（Helicoverpa aimigera）是一种重要的农业害虫,严重危害着棉花的生产。HCB在棉铃虫成虫期表达,参与成虫脂肪体的解体,为卵母细胞发育提供养料,在胚胎发育中水解卵黄蛋白,供给胚胎发育必需的氨基酸,因此,HCB可以成为害虫控制的新靶标。目前,国内外报道的研究主要是针对昆虫丝氨酸类蛋白酶的各种抑制因子,尚未见将胚胎发育中的半胱氨酸类蛋白酶抑制因子应用于转基因抗虫作物研究的报道,HCB-SunI和HCB-SoyI的发现可以为转基因抗虫植物的研究提供新的思路。 本实验室前期研究工作表明,许多植物的果实,如向日葵种子、大豆、棉籽和大米,蛋白粗提液中都含有HCB抑制因子,并且具有极强的抑制活性。本论文在此基础上,选择抑制因子含量较多的向日葵种子（Sunflower seed）和大豆（Soybean）作为材料,应用常规柱层析法,从中纯化得到了两种HCB抑制因子,分别命名为HCB-SunI和HCB-SoyI。 首先,通过50%（NH4）2SO4沉淀植物蛋白匀浆液,然后过Sephadex G-75分子筛层析柱,收集其中有活性的部分,透析后过DEAE-Toyopearl阴离子交换柱,得到了抑制因子的纯化产物。接着,对它们的一些生化性质进行了研究。SDS-PAGE显示,HCB-SunI和HCB-SoyI都属于低分子量蛋白。实验结果表明,酸性条件下,HCB-SunI和HCB-SoyI均对HCB水解BSA具有很好的抑制作用;都可以明显抑制神经胶质瘤细胞和HeLa细胞的生长发育。另外,HCB-SunI还对温度和pH值具有很好的稳定性。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 符号说明
• 第一章 前言
• 1. 蛋白酶抑制因子的性质及研究现状
• 2. 半胱氨酸蛋白酶抑制因子的性质及研究现状
• 3. 组织蛋白酶B抑制因子相关研究
• 4. 问题与展望
• 第二章 HCB-SunI纯化及性质研究
• 1. 材料与方法
• 2. 实验结果
• 3. 结论与讨论
• 第三章 HCB-SoyI纯化及性质研究
• 1. 材料与方法
• 2. 实验结果
• 3. 结论与讨论
• 论文总结
• 参考文献
• 致谢
• 相关学术论文
• 学位论文评阅及答辩情况表